JPWO2013094725A1 - ブレーカー及びそれを備えた安全回路並びに２次電池パック - Google Patents
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Abstract
弾性変形する弾性部４３と弾性部４３の先端部に可動接点とを有し、可動接点を固定接点に押圧して接触させる可動片４と、凸曲面状に形成され、温度変化に伴って変形することにより可動接点が固定接点から離反するように可動片４を作動させる熱応動素子５と、可動片４及び熱応動素子５を収容する樹脂ケース７とを備える。可動片４の基端部４２ａの下面が、熱応動素子５の上面の頂点５ａより距離Ｄだけ下方に位置される。これにより、２次電池等の保護装置として使用されるブレーカーにおいて、安定した温度追従性と抵抗値を確保しつつ、小型化を実現する。【選択図】図４
Description
本発明は、電気機器の２次電池等に内蔵される小型のブレーカーに関するものである。
従来、各種電気機器の２次電池やモーター等の保護装置としてブレーカーが使用されている（図８及び図９参照）。ブレーカーは、充放電中の２次電池の温度が過度に上昇した場合、又は自動車、家電製品等の機器に装備されるモーター等に過電流が流れた場合等の異常が生じた際に、２次電池やモーター等を保護するために電流を遮断する。このような保護装置として用いられるブレーカーは、機器の安全を確保するために、温度変化に追従して正確に動作することと、通電時の抵抗値が安定していることが求められる。
また、ブレーカーが、ノート型パーソナルコンピュータ、タブレット型携帯情報端末機器又はスマートフォンと称される薄型の多機能携帯電話機等の電気機器に装備される２次電池等の保護装置として用いられる場合、上述した安全性の確保に加えて、小型化が要求される。特に、近年の携帯情報端末機器にあっては、ユーザーの小型化（薄型化）の志向が強く、各社から新規に発売される機器は、デザイン上の優位性を確保するために、小型に設計される傾向が顕著である。こうした背景の下、携帯情報端末機器を構成する一部品として、２次電池と共に実装されるブレーカーもまた、さらなる小型化が強く要求されている。
ブレーカーには、温度変化に応じて動作し、電流を導通又は遮断する熱応動素子が備えられている。特許文献１には、熱応動素子としてバイメタルを適用したブレーカーが示されている。バイメタルとは、熱膨張率の異なる２種類の板状の金属材料が積層されてなり、温度変化に応じて形状を変えることにより、接点の導通状態を制御する素子である。同文献に示されたブレーカーは、固定片（ベースターミナル）、可動片（可動アーム）、熱応動素子、ＰＴＣサーミスター等の部品が、樹脂ケースに収容されてなり、固定片及び可動片の端子が電気機器の電気回路に接続されて使用される。
上記特許文献１に開示された実施形態のブレーカーにおいては、可動片の基端部（同特許文献中固定部３３）及びその近傍の小突起（同特許文献中符号３８）を含む領域で樹脂ケースの厚みがネックとなり、ブレーカーのさらなる薄型化の推進を阻む一因となっていた。樹脂ケースによって固定部を表裏両面から強固に固定する必要性があるためと、その近傍において小突起及び熱応動素子を収容するにあたって相応の内部空間を必要とするためである。
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、安定した温度追従性と抵抗値を確保しつつ、小型化を実現できるブレーカーを提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、本発明のブレーカーは、固定接点を有する固定片と、弾性変形する弾性部と該弾性部の先端部に可動接点とを有し、前記可動接点を前記固定接点に押圧して接触させる可動片と、凸曲面状に形成され、温度変化に伴って変形することにより前記可動接点が前記固定接点から離反するように前記可動片を作動させる熱応動素子と、前記固定片、可動片及び熱応動素子を収容するケースとを備えたブレーカーにおいて、前記弾性部の基端部の下面は、前記固定接点と前記可動接点が接触している状態で、前記熱応動素子の上面の頂点より下方に位置されていることを特徴とする。
本発明のブレーカーによれば、弾性部の基端部の下面が、熱応動素子の上面の頂点より下方に位置されているので、弾性部の基端部より上方の厚みを従来のブレーカーと同等に設定しながらも、ケースの全厚を薄くすることができ、ブレーカーのさらなる薄型化を図ることができる。
本発明の一実施形態によるブレーカーについて図面を参照して説明する。図１乃至図３はブレーカーの構成を示す。ブレーカー１は、固定接点２１を有する固定片２と、先端部に可動接点３を有する可動片４と、温度変化に伴って変形する熱応動素子５と、ＰＴＣ（Positive Temperature Coefficient）サーミスター６と、固定片２、可動片４、熱応動素子５及びＰＴＣサーミスター６を収容する樹脂ケース７等によって構成されている。樹脂ケース７は、樹脂ベース（第１ケース）７１と樹脂ベース７１の上面に装着されるカバー部材（第２ケース）７２等によって構成されている。なお、本出願においては、図１乃至図３における上方向、すなわちＰＴＣサーミスター６、熱応動素子５、可動片４が順次積み重ねられる方向を、ブレーカー１の上方向として説明している。上記方向は、ブレーカー１を２次電池等に実装する姿勢に応じて、さらには、２次電池等を電気機器に搭載する姿勢に応じて適宜読み替えることができるものとする。
固定片２は、リン青銅を主成分とする金属板（この他、銅−チタン合金、洋白、黄銅などの金属板）をプレス加工することにより形成され、樹脂ベース７１にインサート成形により埋め込まれている。固定片２の一端には外部と電気的に接続される端子２２が形成され、他端部の近傍にはＰＴＣサーミスター６が載置されている。ＰＴＣサーミスター６は、固定片２の他端部の近傍に３箇所形成された凸状のダボ（小突起）の上に載置される。固定接点２１は、銀、ニッケル、ニッケル−銀合金の他、銅−銀合金、金−銀合金などの導電性の良い材料のクラッド、メッキ又は塗布等により可動接点３に対向する位置に形成され、樹脂ベース７１の上方に形成されている開口７３の一部から露出されている。端子２２は樹脂ベース７１の一端から外側に突出されている。
可動片４は、固定片２と同等の金属板をプレス加工することにより、長手方向の中心線に対して対称なアーム状に形成されている。可動片４の長手方向の一端には外部と電気的に接続される端子４１が形成されて樹脂ベース７１から外側に突出される。本実施形態においては、固定片２の端子２２と可動片４の端子４１の高さを揃えるために、可動片４は、樹脂ケース７の内部の第１段曲げ部４６においてクランク状に屈曲されている。可動片４の他端（アーム状の可動片４の先端に相当）には可動接点３が形成されている。可動接点３は、固定接点２１と同等の材料によって形成され、溶接又はかしめ（crimping）等の手法によって可動片４の先端部に接合されている。可動片４は、可動接点３と端子４１の間に、固定部４２、弾性部４３を有している。
本明細書においては、樹脂ベース７１のアーム支持面７４とカバー部材７２の押え部７７によって挟み込まれている領域のうち、第１段曲げ部４６よりも弾性部４３側の領域を固定部４２とする。固定部４２は、アーム支持面７４と押え部７７によって挟み込まれて固定されているため、実質的に弾性変形できない。そして、弾性部４３の基端すなわち弾性変形できない固定部４２と弾性変形可能な弾性部４３との境界部位を基端部４２ａ（図４参照）とする。すなわち、固定部４２において樹脂ベース７１とカバー部材７２によって挟み込まれて可動片４が固定され、基端部４２ａ及びそこから先端部の側の弾性部４３が押え部７７に押されて弾性変形することにより、その先端に形成されている可動接点３が固定接点２１の側に押圧されて接触し、固定片２と可動片４とが通電可能となる。
また、可動片４は、端子４１と固定部４２との間に形成された第１段曲げ部４６と、弾性部４３に形成された第２段曲げ部４８及び第３段曲げ部４９を有する。第２段曲げ部４８は、特許請求の範囲における段曲げ部に相当し、熱応動素子５の上面の頂点５ａ近傍に対向する弾性部４３の中央部と固定部４２側の基端部４２ａとの間に配設され、弾性部４３と基端部４２ａとを段違いに配置する。これにより、カバー部材７２の押え部７７に当接し押えられる固定部４２（基端部４２ａ）の上面は、弾性部４３の最上部よりも下方に位置される。また、第３段曲げ部４９は、特許請求の範囲における曲げ部に相当し、熱応動素子５の上面の頂点５ａ近傍に対向する弾性部４３の中央部と可動接点３が設けられる先端部との間に配設され、可動接点３が設けられている先端部を可動片４の弾性部４３の中央部よりも下方に配置する。
また、弾性部４３の下面には、熱応動素子５に対向して一対の突起４４ａ，４４ｂが形成されている。突起４４ａ，４４ｂと熱応動素子５とが二個所で接触して、突起４４ａ，４４ｂを介して熱応動素子５の逆反り変形が弾性部４３に伝達される（図２及び図３参照）。突起４４ａ，４４ｂは、必須ではなく、いずれか一方又は両方が廃されていてもよい。可動片４の材料としては、リン青銅を主成分とするものが好ましい。この他、銅−チタン合金、洋白、黄銅などの導電性弾性材料を用いてもよい。
図２に示すように、熱応動素子５は、中央部が同図において上方に突出するように、球面状又は非球面状に湾曲した初期形状をなし、バイメタル、トリメタルなどの複合材料からなる。過熱により動作温度に達すると、図３に示すように、熱応動素子５の湾曲形状はスナップモーションを伴って逆反りし、冷却により復帰温度を下回ると復元する。熱応動素子５は、上述した初期形状において上面側に頂点５ａを有し、プレス加工により形成することができる。所期の温度で熱応動素子５の逆反り動作により可動片４の弾性部４３が押し上げられ、かつ弾性部４３の弾性力により元に戻る限り、熱応動素子５の材質及び形状は特に限定されるものでないが、生産性及び逆反り動作の効率性の観点から平面視で矩形が望ましく、小型でありながら弾性部４３を効率的に押し上げるために正方形に近い長方形であるのが望ましい。なお、熱応動素子５の材料としては、例えば、高膨脹側に銅−ニッケル−マンガン合金又はニッケル−クロム−鉄合金、低膨脹側に鉄−ニッケル合金をはじめとする、洋白、黄銅、ステンレスなど各種の合金からなる熱膨張率の異なる２種類の材料を積層したものが、所要条件に応じて組み合わせて使用される。
熱応動素子５の逆反り動作により固定片２と可動片４との通電が遮断されたとき、ＰＴＣサーミスター６に流れる電流が増大する。ＰＴＣサーミスター６は、温度上昇と共に抵抗値が増大して電流を制限する正特性サーミスターであれば、動作電流、動作電圧、動作温度、復帰温度などの必要に応じて種類を選択でき、その形状はこれらの諸特性を損なわない限り特に限定されるものではない。
樹脂ケース７を構成する樹脂ベース７１及びカバー部材７２は、難燃性のポリアミド、耐熱性に優れたポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、液晶ポリマー（ＬＣＰ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）などの樹脂により成形されている。樹脂ベース７１には、固定片２、可動片４、熱応動素子５及びＰＴＣサーミスター６などを収容するための開口７３などが形成されている。なお、樹脂ベース７１に組み込まれた熱応動素子５及びＰＴＣサーミスター６の端縁は、開口７３の内部に形成されている枠によってそれぞれ当接され、熱応動素子５の逆反り時に案内される。
カバー部材７２は、その内壁面から可動片４の斜面４７に対応する形状に突出する段部７５と、開口７３に対応する開口７６と、可動片４の固定部４２の上面と当接し、可動片４を押える押え部７７とを有する。
カバー部材７２には、カバー片８がインサート成形によって埋め込まれている。カバー片８は、上述したリン青銅を主成分とする金属板又はステンレス等の金属板をプレス加工することにより形成される。カバー片８は、図２及び図３に示すように、可動片４の上面と適宜当接し、可動片４の動きを規制すると共に、カバー部材７２のひいては筐体としての樹脂ケース７の剛性・強度を高める。
図１に示すように、固定片２、可動片４、熱応動素子５及びＰＴＣサーミスター６等を収容した樹脂ベース７１の開口７３を塞ぐように、カバー部材７２が、樹脂ベース７１の上面に装着される。樹脂ベース７１とカバー部材７２とは、例えば超音波溶着によって接合される。
図２は、通常の充電又は放電状態におけるブレーカー１の閉回路動作を示している。通常の充電又は放電状態においては、熱応動素子５は初期形状を維持し（逆反り前であり）、固定接点２１と可動接点３は接触し、可動片４の弾性部４３などを通じてブレーカー１の両端子２２、４１間は導通している。可動片４の弾性部４３と熱応動素子５とは接触しており、可動片４、熱応動素子５、ＰＴＣサーミスター６及び固定片２は、回路として導通している。しかし、ＰＴＣサーミスター６の抵抗は、可動片４の抵抗に比べて圧倒的に大きいため、ＰＴＣサーミスター６を流れる電流は、固定接点２１及び可動接点３を流れる量に比して実質的に無視できる程度である。
図３は、過充電状態又は異常時などにおけるブレーカー１の開回路動作を示している。過充電又は異常により高温状態となると、ＰＴＣサーミスター６が過熱され、動作温度に達した熱応動素子５は逆反りし、可動片４の弾性部４３が押し上げられて固定接点２１と可動接点３とが離反する。このとき、固定接点２１と可動接点３の間を流れていた電流は遮断され、僅かな漏れ電流が熱応動素子５及びＰＴＣサーミスター６を通して流れることとなる。ＰＴＣサーミスター６は、このような漏れ電流の流れる限り発熱を続け、熱応動素子５を逆反り状態に維持させつつ抵抗値を激増させるので、電流は固定接点２１と可動接点３の間の経路を流れず、上述の僅かな漏れ電流のみが存在する（自己保持回路を構成する）。この漏れ電流は安全装置の他の機能に充てることができる。
過充電状態を解除し、又は異常状態を解消すると、ＰＴＣサーミスター６の発熱も収まり、熱応動素子５は復帰温度に戻り、元の初期形状に復元する。そして、可動片４の弾性部４３の弾性力によって可動接点３と固定接点２１とは再び接触し、回路は遮断状態を解かれ、図２に示す導通状態に復帰する。
図４は、熱応動素子５の頂点５ａ及び可動片４の固定部４２並びに基端部４２ａの近傍を拡大して示す。可動片４の固定部４２の下面は、樹脂ベース７１のアーム支持面７４（図１参照）に載置され、樹脂ベース７１の底面に平行に配設される。アーム支持面７４の端縁と当接する部位が弾性部４３の基端部４２ａとなる。この場合、基端部４２ａは、開口７３の内部から視てアーム支持面７４の端縁から略水平方向に突出している弾性部４３の根元であるとしてもよい。アーム支持面７４は、樹脂ベース７１の底面に平行な平面に形成されているので、樹脂ベース７１の底面を基準とすると、基端部４２ａの下面は、固定部４２の下面と同等の高さとなる。また、固定部４２から第２段曲げ部４８の近傍に亘って可動片４の基本的な形状（突起４４ａを除く形状）が平面状に形成されているので、固定部４２から第２段曲げ部４８の近傍に亘って可動片４の下面の高さは一定となる。
可動片４の弾性部４３において、基端部４２ａの近傍には、第２段曲げ部４８が形成され、第２段曲げ部４８が弾性部４３の中央部を上方に退避させる。第２段曲げ部４８によって弾性部４３の中央部が退避されて生じた空間には、熱応動素子５の中央部が収容される。
熱応動素子５は、その上面の頂点で基端部４２ａの下面よりも図中距離Ｄ（Ｄは正数）だけ上方に位置されるように、湾曲して形成されている。すなわち、可動片４の基端部４２ａの下面は、熱応動素子５の上面の頂点５ａより、距離Ｄだけ下方に形成されている。距離Ｄは、熱応動素子５の曲率や突起４４ａの突出量及び樹脂ケースの全厚等に応じて適宜定められる。
また、カバー部材７２には、固定部４２及び基端部４２ａの上面と当接して可動片４を押える押え部７７が形成されている。本実施形態では、押え部７７は、突起４４ａと平面視で重複する位置に形成されているが、熱応動素子５の逆反り変形時に、熱応動素子５の押え部７７側の端縁において、熱応動素子５と可動片４とが当接する部位と平面視で重複する位置又はその近傍に形成されていればよい。
図５は、ブレーカー１の平面図を示す。同図においては、熱応動素子５及び押え部７７は、破線のハッチングで示される。また、図６は、裏返したカバー部材７２を示す。カバー部材７２の中央部には、樹脂ベース７１の開口７３に対応する開口７６が形成され、逆反り変形の最中における可動片４との干渉が防止される。また、開口７６に隣接して押え部７７が形成される。押え部７７は、開口７６の内側に突出して形成されている。これにより、図５に示すように、押え部７７は、平面視で熱応動素子５と重複する領域を含むことになる。本実施形態においては、押え部７７が、突起４４ａと熱応動素子５との当接部位よりも開口７６の内側に突出するように構成されている。このように可動接点３の側に押え部７８を延出して設けることにより、弾性部４３を下方に付勢して固定接点２１と可動接点３との接触圧力が高められる。なお、段曲げ部４８の上部空間に余裕がある場合は、段曲げ部４８の上部を含む領域まで、押え部７８が延出されていてもよい。
以上のように、本実施形態のブレーカー１によれば、弾性部４３の基端部４２ａの下面が、熱応動素子５の上面の頂点５ａより下方に位置されているので、弾性部４３の基端部４２ａより上方の厚みを従来のブレーカーと同等に設定しながらも、樹脂ケース７の全厚を薄くすることができ、ブレーカー１のさらなる薄型化を図ることができる。
また、可動片４が第２段曲げ部４８を有するので、熱応動素子５の頂点５ａ近傍において、熱応動素子５と可動片４との干渉を回避しつつ、弾性部４３の基端部４２ａの下面を熱応動素子５の上面の頂点５ａより下方に容易に位置させることが可能となる。特に本実施形態においては、熱応動素子５の上面の頂点５ａ近傍に対向する弾性部４３の中央部と突起４４ａとの間に第２段曲げ部４８が配設されているので、突起４４ａを下方に容易に位置させることが可能となる。これにより、突起４４ａ上方の厚みを従来のブレーカーと同等に設定しながらも、樹脂ケース７の全厚を薄くすることができ、ブレーカー１のさらなる薄型化を図ることができる。
また、平面視で熱応動素子５と重複する領域まで開口７３の内側に突出して形成された押え部７７によって弾性部４３を下方に付勢することにより、固定接点２１と可動接点３との接触圧力を高め、両者間の接触抵抗を低減すると共に、通電時の抵抗値を安定させることができる。また、熱応動素子５の変形時に突起４４ａと当接する基端部４２ａの近傍が上方に移動することを防止できるので、開回路時における熱応動素子５による突起４４ｂの押し上げ量すなわち固定接点２１と可動接点３との距離を大きくでき、電流の遮断を確実に行うことができる。
また、可動片４が第３段曲げ部４９を有するので、可動片４の先端部近傍の内部空間に余裕が生ずるため、図３に示す開回路時において、固定接点２１と可動接点３との距離を大きくでき、電流の遮断を確実に行うことができる。
図７は、可動片４の変形例を示す。図７（ａ）における可動片４は、第３段曲げ部４９に替えて、可動片４が弾性部４３を屈曲させた曲げ部４Ａを有する形態である。曲げ部４Ａは、特許請求の範囲における曲げ部に相当し、熱応動素子５の上面の頂点５ａ近傍に対向する弾性部４３の中央部と可動接点３が設けられる先端部との間に配設され、可動接点３が設けられている先端部を弾性部４３の弾性部４３の中央部よりも下方に配置する。曲げ部４Ａは、緩やかに湾曲する形状であってもよい。図７（ｂ）における可動片４は、第２段曲げ部４８及び第３段曲げ部４９に替えて、可動片４が弾性部４３をアーチ状に湾曲させた湾曲部４Ｂを有する形態である。湾曲部４Ｂにおいて、突起４４ａ側の端縁４Ｃは屈曲又は湾曲される。図７（ｃ）における可動片４は、可動片４が弾性部４３をアーチ状に湾曲させた湾曲部４Ｂを有し、その突起４４ａ側の端縁４Ｃ及び突起４４ｂ側の端縁４Ｄが屈曲又は湾曲される形態である。いずれの変形例においても、弾性部４３の基端部４２ａの下面は、熱応動素子５の上面の頂点５ａより距離Ｄだけ下方に位置されている。また、固定部４２の上面は、弾性部４３の最上部よりも下方に位置される。
なお、本発明は上記実施形態の構成に限られることなく、少なくとも可動片４の基端部４２ａの下面が、熱応動素子５の上面の頂点５ａより下方に位置されていればよい。すなわち、開口７３の内部から視てアーム支持面７４の端縁から突出している弾性部４３の根元又はこの根元に隣接する固定部４２の下面が熱応動素子５の上面の頂点５ａよりも下方に位置されていればよい。従って、このような基端部４２ａの下面と熱応動素子５の上面の頂点５ａとの位置関係が満たされる限り、アーム支持面７４及び固定部４２を変形させて、アーム支持面７４の上面及び固定部４２の下面の一部が熱応動素子５の上面の頂点５ａよりも上方に位置されていてもよい。また、第１段曲げ部４６を廃し、固定部４２から端子４１にかけて、平面状に形成されていてもよい。
また、上記実施形態では、アーム支持面７４と対向する領域から突起４４ａと平面視で重複する領域まで連続的に押え部７７が形成されているが、それぞれの領域が分離した形態であってもよい。また、上記実施形態にあっては、カバー部材７２を構成する樹脂によって、押え部７７が形成されているが、カバー片８の一部を変形させて押え部７７を形成してもよい。
また、固定部４２に貫通孔を形成すると共に、アーム支持面７４に上記貫通孔に挿通される突起を設けてもよい。この場合にあっては、樹脂ベース７１に可動片４を組み込む際に、可動片４の位置決めが容易となる。また、可動片４を樹脂ベース７１及びカバー部材７２に強固に固定することができる。
また、本発明は種々の変形が可能であり、例えば、樹脂ケース７は、樹脂ベース７１とカバー部材７２によって構成される形態に限られることなく、２つの部品で構成される形態であれば他の形態であってもよい。また、本実施形態では、ＰＴＣサーミスター６による自己保持回路を有しているが、このような構成を省いた形態であっても適用可能であり、安定した動作を確保しつつ、ブレーカー１の小型化を図ることができる。
また、特開２００５−２０３２７７号公報に示されるような、可動片４が、固定部４２又はその近傍において、端子４１の側と可動接点３の側に構造的に分離されている形態に、本発明を適用してもよい。この場合、分離された各片は、樹脂ベース７１及びカバー部材７２によって押圧されて電気的に接続される。分離された各片が、溶接又はかしめ等によって接合される構成であってもよい。
また、本発明においては、第２段曲げ部４８、第３段曲げ部４９、曲げ部４Ａ、湾曲部４Ｂ等を可動片４に形成することにより、弾性部４３が熱応動素子５の頂点５ａ近傍において、上方に（熱応動素子５に対して反対側に）僅かながら突出する。そこで、カバー片８に曲げ加工又はコイニング加工等を施すことにより、カバー片８の下面に弾性部４３との干渉を防止するための凹部を形成してもよい。また、固定部４２及び／又はその周辺部において、可動片４がカバー片８と接触する構成であってもよい。この場合は、端子４１の替わりに、カバー片８の一部をカバー部材７２からブレーカー１の外部に露出させ、端子としてもよい。カバー片８の一部を端子とする形態は、例えば、その端子部分が樹脂ケース７側面に突出するものであってもよく、樹脂が省かれた樹脂ケース７の上面に露出する部分が端子として機能するものであってもよい。以上のような構成によれば、カバー部材７２の厚み寸法を縮小でき、ブレーカー１のさらなる小型化を図ることができる。
また、本発明のブレーカー１は、２次電池パック、電気機器用の安全回路等にも広く適用できる。図８は２次電池パック１００を示す。２次電池パック１００は、２次電池１０１と、２次電池１０１の出力端回路中に設けたブレーカー１とを備える。図９は電気機器用の安全回路１０２を示す。安全回路１０２は２次電池１０１の出力回路中に直列にブレーカー１を備えている。
以上のように、本発明は、固定接点を有する固定片と、弾性変形する弾性部と該弾性部の先端部に可動接点とを有し、前記可動接点を前記固定接点に押圧して接触させる可動片と、凸曲面状に形成され、温度変化に伴って変形することにより前記可動接点が前記固定接点から離反するように前記可動片を作動させる熱応動素子と、前記固定片、可動片及び熱応動素子を収容するケースとを備えたブレーカーにおいて、前記弾性部の基端部の下面は、前記固定接点と前記可動接点が接触している状態で、前記熱応動素子の上面の頂点より下方に位置されていればよい。
このブレーカーによれば、弾性部の基端部の下面が、熱応動素子の上面の頂点より下方に位置されているので、弾性部の基端部より上方の厚みを従来のブレーカーと同等に設定しながらも、ケースの全厚を薄くすることができ、ブレーカーのさらなる薄型化を図ることができる。
このブレーカーにおいて、前記可動片は、前記熱応動素子の上面の頂点近傍の前記弾性部と前記基端部とを段違いに配置するための段曲げ部を有していてもよい。
このブレーカーによれば、熱応動素子の頂点において、熱応動素子と可動片との干渉を回避しつつ、弾性部の基端部の下面を熱応動素子の上面の頂点より下方に容易に位置させることが可能となる。
このブレーカーにおいて、前記ケースは、前記基端部の上面と当接して前記可動片を押える押え部を有し、前記押え部は、平面視で前記熱応動素子と重複する領域を含んで形成されていてもよい。
このブレーカーによれば、押え部によって弾性部を下方に付勢することにより、固定接点と可動接点との接触圧力を高め、両者間の接触抵抗を低減すると共に、通電時の抵抗値を安定させることができる。
このブレーカーにおいて、前記可動片は、前記熱応動素子の上面の頂点近傍の前記弾性部から前記先端部にかけて屈曲又は湾曲された曲げ部を有していてもよい。
このブレーカーによれば、可動片の先端部近傍の内部空間に余裕が生ずるため、開回路時の固定接点と可動接点との距離を大きくできるので、電流の遮断を確実に行うことができる。
また、本発明は、前記ブレーカーを備えたことを特徴とする電気機器用の安全回路である。
また、本発明は、前記ブレーカーを備えたことを特徴とする２次電池である。
この安全回路又は２次電池パックによれば、開回路時に電流を確実に遮断して電気機器の安全性を確保しつつ、安全回路又は２次電池パックの小型化を図ることが可能となる。
１ ブレーカー
２ 固定片
３ 可動接点
４ 可動片
５ 熱応動素子
２１ 固定接点
４２ 固定部
４２ａ 基端部
４３ 弾性部
４８ 第２段曲げ部（段曲げ部）
４９ 第３段曲げ部（曲げ部）
４Ａ 曲げ部
７１ 樹脂ベース（ケース）
７２ カバー部材（ケース）
７７ 押え部
１０１ ２次電池
１０２ 安全回路
２ 固定片
３ 可動接点
４ 可動片
５ 熱応動素子
２１ 固定接点
４２ 固定部
４２ａ 基端部
４３ 弾性部
４８ 第２段曲げ部（段曲げ部）
４９ 第３段曲げ部（曲げ部）
４Ａ 曲げ部
７１ 樹脂ベース（ケース）
７２ カバー部材（ケース）
７７ 押え部
１０１ ２次電池
１０２ 安全回路
Claims (6)
- 固定接点を有する固定片と、
弾性変形する弾性部と該弾性部の先端部に可動接点とを有し、前記可動接点を前記固定接点に押圧して接触させる可動片と、
凸曲面状に形成され、温度変化に伴って変形することにより前記可動接点が前記固定接点から離反するように前記可動片を作動させる熱応動素子と、
前記固定片、可動片及び熱応動素子を収容するケースとを備えたブレーカーにおいて、
前記可動片の基端部の下面は、前記固定接点と前記可動接点が接触している状態で、前記熱応動素子の上面の頂点より下方に位置されていることを特徴とするブレーカー。 - 前記可動片は、前記熱応動素子の上面の頂点近傍の前記弾性部と前記基端部とを段違いに配置するための段曲げ部を有することを特徴とする請求項１に記載のブレーカー。
- 前記ケースは、前記基端部の上面と当接して前記可動片を押える押え部を有し、
前記押え部は、平面視で前記熱応動素子と重複する領域を含んで形成されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のブレーカー。 - 前記可動片は、前記熱応動素子の上面の頂点近傍の前記弾性部から前記先端部にかけて屈曲又は湾曲された曲げ部を有することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載のブレーカー。
- 請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載のブレーカーを備えたことを特徴とする電気機器用の安全回路。
- 請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載のブレーカーを備えたことを特徴とする２次電池パック。
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